РЕШАЕМ ЗАДАЧИ НА ТЕМУ

«ВЫХОД ПРОДУКТА ОТ ТЕОРЕТИЧЕСКИ ВОЗМОЖНОГО»

Доля выхода продукта реакции (η - «Ета»)

- это отношение массы или объёма полученного вещества к массе или объёму, которые должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции

η вых = mпрактическая

mтеоретическая

η вых = Vпрактический

Vтеоретический

Многие химические реакции не доходят до конца.

При взаимодействии органических веществ часто образуются побочные продукты.

При гетерогенных реакциях часть веществ просто не вступает в реакции.

Немаловажное значение имеет оборудование, с помощью которого осуществляется химическая реакция. Негерметичность соединений всегда приводит к потерям газообразных веществ.

Вывод: масса теоретическая всегда больше практической; объём теоретический всегда больше объёма практического.

Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.

Три типа задач с понятием

«Выход продукта»1. Даны массы или объём исходного

вещества и продукта реакции.

Определить выход продукта реакции.

2. Даны массы или объём исходного вещества и выход продукта реакции.

Определить массу продукта.

3. Даны массы или объём продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.

Алгоритм решения.

Записываем дано и уравнение реакций, расставляем коэффициенты.

1. Решаем задачи через количество вещества (n), используя для этого теоретические данные задачи (эти данные обычно даются для веществ, находящихся в левой части уравнения).

2. Теоретические данные подписываем над веществами (mТ, VТ)

3. С помощью теоретических данных находим теоретическое количество вещества по формуламn Т = ����� ��

mТ

Mn Т = ����� ��

VТ

VM

или

4. Переносим найденное количество вещества в ту часть уравнения где оно неизвестно, согласно поставленным коэффициентам в уравнении. Данное количество вещества необходимо для расчета массы и объёма теоретических для тех веществ, для которых в задаче даны практические данные. Можно высчитать долю выхода продукта от теоретически возможного по формулам:

• Данная методика применима для первого типа задач.

η вых = mпрактическая

mтеоретическая

η вых = Vпрактический

Vтеоретический

1) Запишите дано и найти, запишите уравнение, расставьте

коэффициенты.

2) Найдите теоретическое количество вещества для исходных

веществ и перенесите его, согласно поставленным

коэффициентам в правую часть уравнения.

3) Вычисли массу или объем теоретические продукта реакции, по уравнению реакции.

4) Вычисли массу или объем практические продукта реакции, воспользовавшись обратной формулой (умножьте массу теоретическую или объем теоретический на долю выхода)

• Данная методика подходит для решения задач второго типа.

Если в задаче известна доля выхода продукта и практический объём или масса находим теоретический объём или массу, используя формулы:

Находим теоретическое количество вещества и переносим его в левую часть уравнения, согласно поставленным коэффициентам. С помощью теоретического количества вещества можно найти массу или объем, которые были взяты для исходных веществ в реакции.

• Данная методика применима для третьего типа задач.

mт = mпрактическая

η вых

Vт = Vпрактический

η вых

ТЕПЕРЬ ПОРЕШАЕМ ЗАДАЧИ

При действии алюминия на оксид цинка массой 32,4г получили 24 г цинка. Найдите массовую долю выхода продукта реакции.

Дано: Решение:m(ZnO) = 32,4 гmпр(Zn) = 24 г

Найти:

ωвых(Zn) - ?

1. Внимательно прочитай условие задачи

2. Составьте «Дано» и «Найти»

Дано: m(ZnO) = 32,4 гmпр(Zn) = 24 г

Найти:ωвых(Zn) - ?

Решение:

3. Составьте уравнение реакции, расставьте коэффициенты

3ZnO + 2Al = 3Zn + Al2O3

Дано: Решение:m (ZnO) = 32,4 г 32,4 г ?m пр (Zn) = 24 г 3ZnO +2 Al =3 Zn + Al2O3

3 моль 3 мольНайти:ω вых (Zn) - ?

По уравнению:

m теор.(Zn) = n.M = 0,4 моль .65г/моль = 26 г

n (Zn) = n (ZnO) = = = 0,4 моль

m (ZnO)

M (ZnO)

32, 4 г

81 г/моль

4. Вычисли массу теоретическую продукта реакции

Дано: Решение:m (ZnO) = 32,4 г 32,4 г ?m пр (Zn) = 24 г 3ZnO +2 Al =3 Zn + Al2O3

3 моль 3 мольНайти:ω вых (Zn) - ? По уравнению:

m теор.(Zn) = nM = 0,4 моль 65г/моль = 26 г

5. Вычисли массовую долю продукта реакции по известной формуле

n (Zn) = n (ZnO) = = = 0,4 моль

m (ZnO)

M (ZnO)32, 4 г81 г/моль

ωвых = = = 0, 92

(92%)

mпр( Zn)

mтеор (Zn)24 г26 г

Ответ: 92%

Определите массу оксида алюминия, которая может быть получена из 23,4 г гидроксида алюминия, если выход реакции составляет 92% от теоретически возможного.Дано: Решение:

m (Al(OH)3)= 23,4 гω вых (Al2O3) = 92%

Найти:m пр (Al2O3) - ?

1. Внимательно прочитай условие задачи

2. Составьте «Дано» и «Найти»

3) Составь уравнение реакции (не забудь расставить коэффициенты).

Дано: Решение:m (Al(OH)3)= 23,4 гω вых (Al2O3) = 92%

Найти:m пр (Al2O3) - ?

2Al(OH)3 = Al2O3 +3H2O

4. Вычисли массу теоретическую продукта реакции

Дано: m (Al(OH)3)= 23,4 гω вых (Al2O3) = 92%

Найти:m пр (Al2O3) - ?

Решение:

2Al(OH)3 = Al2O3 +3H2O 23,4 г ?

2 моль 1 моль

По уравнению:

n(Al2O3) = ½ n(Al(OH)3= ½ = m (Al(OH)3)

M (Al(OH)3)

23,4 г

78 г /моль

= 0,15 моль

mтеор. (Al2O3) = n M = 0,15 моль 102 г/моль = 15,3 г

5) Вычисли массу практическую продукта реакции, воспользовавшись обратной формулой (умножь массу теоретическую на долю выхода)Дано: m (Al(OH)3)= 23,4 гω вых (Al2O3) = 92%

Найти:m пр (Al2O3) - ?

Решение:

2Al(OH)3 = Al2O3 +3H2O 23,4 г ?

2 моль 1 моль

По уравнению:

n(Al2O3) = ½ n(Al(OH)3= ½ = m (Al(OH)3)

M (Al(OH)3)

23,4 г

78 г /моль

= 0,15 моль

mтеор. (Al2O3) = n M = 0,15 моль 102 г/моль = 15,3 г

m пр.(Al2O3) = 15,3 г 0,92 = 14 г

Ответ: 14 грамм

1. Внимательно прочитай условие задачиПри действии оксида углерода (II) на оксид железа (III) получено железо массой 11,2 г.Найдите массу использованного оксида железа (III), учитывая, что доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного.

2. Составьте «Дано» и «Найти»

Дано:m пр (Fe) = 11,2 гω вых (Fe) = 80%

Найти:M (Fe2O3) - ?

Решение:

3) Составь уравнение реакции (не забудь расставить коэффициенты).

Дано:m пр (Fe) = 11,2 гω вых (Fe) = 80%

Найти:M (Fe2O3) - ?

Решение:

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

4) Вычисли массу теоретическую продукта реакции, по обратной формуле (m пр / ω

вых) .

Дано:m пр (Fe) = 11,2 гω вых (Fe) = 80%

Найти:M (Fe2O3) - ?

Решение:

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

mтеор = = =14 г mпр (Fe)

ω вых (Fe) 11,2 г0, 8

5) Вычисли массу исходного вещества по уравнению реакции.

Дано:m пр (Fe) = 11,2 гω вых (Fe) = 80%

Найти:M (Fe2O3) - ?

Решение:

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

mтеор = = =14 г mпр(Fe)ωвых(Fe)

11,2 г0, 8

По уравнению:

n(Fe2O3) = ½ n (Fe) = ½ = ½ = 0,125 моль M (Fe) m (Fe) 14 г

56 г/моль

m(Fe2O3) = n M = 0,125 моль 160 г/моль = 20 г

Ответ: 20 грамм